Unidad electrónica y procedimiento para su fabricación.

Unidad electrónica (10), que comprende una placa de circuitos impresos (1) equipada con al menos uncomponente electrónico (3) y con un contacto directo de placas de circuitos impresos (9),

en la que la placa decircuitos impresos (1) está dispuesta en una carcasa (2), que está llena con un medio conductor de calor (7),caracterizada porque está previsto un tapón de cierre (8), que está formado por una capa adhesiva y delimita unazona de contacto (4) con el contacto directo de las placas de circuitos impresos (9) respecto de la zona de circuitos(5) con el al menos un componente electrónico (3).

Unidad electrónica y procedimiento para su fabricación La invención se refiere a una unidad electrónica, que comprende una placa de circuitos impresos, equipada con al menos un componente electrónico y con un contacto de dirección de placas de circuitos impresos, en la que la placa de circuitos impresos está dispuesta en una carcasa, que está llena con un medio conductor de calor.

Estado de la técnica

Casi cualquier aparato electrónico presenta una unidad electrónica con una o varias placas de circuitos impresos o bien soportes de circuitos. Las placas de circuitos impresos son soportes para componentes electrónicos. Estos componentes electrónicos están fijados mecánicamente sobre la placa de circuitos impresos y están conectados eléctricamente entre sí. Como componentes electrónicos se contemplan especialmente inductividades, bobinas, capacidades pequeñas, contactos o resistencias. Sobre placas de circuitos impresos está dispuestos a menudo circuitos directamente integrados, es decir, micro chips.

Las placas de circuitos impresos están fabricadas de un material aislante de electricidad, como plástico. A tal fin, se utilizan con preferencia productos de una resina y papel o de un tejido de fibras de vidrio. De manera alternativa, como material para la fabricación de placas de circuitos impresos o bien de soportes de circuitos se pueden utilizar también Teflón o cerámicas, como cerámicas de óxido de aluminio y LTCC.

Sobre la palca de circuitos impresos están previstas con frecuencia líneas de cobre para la conexión eléctrica de los componentes electrónicos, que se pueden fabricar fotolitográficamente o a través de fresado y se pueden reforzar galvánicamente. En el caso de uso de las placas de circuitos impresos, la corriente fluye a través de las líneas eléctricas y de los componentes electrónicos. Se sabe desde hace mucho tiempo que en las líneas eléctricas se produce una pérdida de potencia a través de su resistencia, que se designa como calor de Joule o calor de corriente y calienta el sistema eléctrico.

El calor de Joule es, sin embargo, problemático para las placas de circuitos impresos o bien para los componentes electrónicos. Puesto que precisamente en el caso de componentes electrónicos, no sólo es importante en la práctica mantener la temperatura de trabajo por término medio por debajo de una temperatura determinada del material, por encima de la cual se puede dañar o destruir de forma irreversible el material. Más bien hay que procurar también que se evite la aparición de picos de temperatura. Esto resulta de una relación casi exponencial entre la carga de temperatura y la duración de vida útil de los componentes electrónicos. Esto significa que ya con una elevación comparativamente reducida de la temperatura de trabajo, se puede acortar drásticamente la duración de vida útil de los componentes electrónicos. Por lo tanto, está claro que el calor resultante, tanto por término medio, como también los picos de temperatura, debe disiparse de una manera fiable y de esta manera deben refrigerarse los componentes electrónicos.

Para garantizar una disipación del calor o bien una refrigeración, se conoce utilizar gas como material para la placa de circuitos impresos. Además, se conoce utilizar placas de circuitos impresos de varias capas, en la que en el lado superior y en el lado inferior, respectivamente de las capas individuales están mecanizadas una ranuras finas, que configuran canales de refrigeración pequeños después del ensamblaje de las capas individuales, de manera que las placas de circuito impresos se pueden refrigerar con agua de refrigeración. Además, se conoce prever derivaciones de calor específicas a través de una conexión térmica con el medio ambiente. Sin embargo, los tipos de placas de circuitos impresos conocidos anteriormente son complicados en la estructura y, por lo tanto, costosos e intensivos de costes de fabricar. Además, la potencia de refrigeración no siempre es satisfactoria.

Además, se conoce, para refrigerar placas de circuitos impresos o bien componentes electrónicos que se encuentran encima, configurar una unidad electrónica, en la que la placa de circuitos impresos está dispuesta en una carcasa, de manera que la carcasa está rellena con un medio buen conductor de calor. De esta manera, se puede disipar el calor que aparece en los componentes de una manera fiable y uniforme desde éstos hacia el medio ambiente y de este modo se pueden refrigerar los componentes. A este respecto, se ha revelado que es especialmente ventajoso que como medio buen conductor de calor se utilice una sustancia de relleno en forma de polvo. Esta sustancia de relleno se rellena la mayoría de las veces en el estado montado acabado de la unidad electrónica a través de un orificio de la carcasa que se puede cerrar.

Sin embargo, esto es problemático sobre todo en aquellas unidades electrónicas, que presentan una placa de circuitos impresos con un contacto directo de las placas de circuitos impresos. Un conducto directo de las placas de circuitos impresos es una interfaz de la placa de circuitos impresos, a través de la cual se puede establecer una conexión directa con una interfaz opuesta de otra unidad electrónica o bien aparatos electrónicos, como ordenadores o unidades de evaluación. En particular, un contacto directo de las placas de circuitos impresos es un conector, que se puede enchufar en un casquillo correspondiente. Tales unidades electrónicas son conocidas y están extendidas especialmente en la electrónica de consumo y en el sector del ocio. Se conocen primeras aplicaciones en el sector del automóvil.

Para que un contacto directo de placas de circuitos impresos de este tipo se pueda utilizar como se desea, debe ser accesible en cualquier momento desde fuera de la carcasa. En el caso más sencillo, esto se realiza porque la conexión de enchufe se proyecta hacia fuera desde la carcasa. Sin embargo, entonces el contacto directo de las placas de circuitos impresos está expuesto a solicitaciones mecánicas. Por lo tanto, se prefiere que el contacto directo de las placas de circuitos impresos esté rodeado por partes de la carcasa, de manera que se garantiza una protección contra solicitaciones mecánicas.

En las unidades electrónicas con un contacto directo de las placas de circuitos impresos es problemático que el lugar de contacto debe estar libre, en cambio los componentes electrónicos deberían estar totalmente rodeados por medio conductor de calor. De esta manera entre la placa de circuitos impresos y la carcasa es necesaria una junta de obturación, para impedir de esta manera una salida del medio conductor de calor fuera de la carcasa. Una fijación fiable del medio conductor de calor en la carcasa así como una obturación o bien cierre completo del espacio interior de la carcasa relleno con el medio solamente se puede realizar con dificultad a través de una junta de obturación que se emplea aquí. Sin embargo, tan pronto como sale medio conductor de calor fuera de la carcasa, no se garantiza ya una disipación de calor suficiente, y se acorta claramente la duración de vida útil de la unidad electrónica.

El cometido de la presente invención es crear una unidad electrónica con un contacto directo de placas de circuitos impresos, que presenta una refrigeración fiable y es sencilla de fabricar y posee una duración de vida útil larga.

Publicación de la invención Este cometido se soluciona por medio de una unidad electrónica con las características de la reivindicación 1 así como por medio de un procedimiento para la fabricación de una unidad electrónica con las características de la reivindicación 5.

De acuerdo con la invención, está previsto un tapón de cierre, que está formado de una capa adhesiva. De esta manera, el tapón de cierre se puede fabricar de una forma especialmente sencilla y económica. Además, el tapón de cierre solamente alcanza su s propiedades fijas definitivas después de que se ha endurecido. De esta manera, el tapón de cierre se puede configurar independientemente de la geometría o bien del espesor de la placa de circuito impreso o de la carcasa.

Puesto que el tapón de cierre delimita una zona de contacto con el contacto directo de placas de circuitos impresos respecto de una zona de circuitos con el al menos un componente electrónico, se garantiza de una manera fiable que el medio conductor de calor esté fijado con seguridad en la carcasa. De esta manera se puede excluir que el medio conductor de calor salga desde la carcasa., De este modo se evitan las eventuales fugas, como se producen en juntas de obturación de unidades electrónicas, como se conocen a partir del estado de la técnica. Especialmente cuando el medio conductor... [Seguir leyendo]

1. Unidad electrónica (10) , que comprende una placa de circuitos impresos (1) equipada con al menos un componente electrónico (3) y con un contacto directo de placas de circuitos impresos (9) , en la que la placa de circuitos impresos (1) está dispuesta en una carcasa (2) , que está llena con un medio conductor de calor (7) , 5 caracterizada porque está previsto un tapón de cierre (8) , que está formado por una capa adhesiva y delimita una zona de contacto (4) con el contacto directo de las placas de circuitos impresos (9) respecto de la zona de circuitos (5) con el al menos un componente electrónico (3) .

2. Unidad electrónica (10) de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizada porque el medio conductor de calor (7) es un polvo, especialmente un polvo cerámico.

3. Unidad electrónica (10) de acuerdo con la reivindicación 1 ó 2, caracterizada porque la capa adhesiva está constituida de un adhesivo auto-endurecible.

4. Unidad electrónica (10) de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizada porque el contacto directo de las placas de circuitos impresos (9) es un conector para la configuración de una conexión de enchufe.

5. Procedimiento para la fabricación de una unidad electrónica (10) con una placa de circuitos impresos (1) , que 15 está equipada con al menos un componente electrónico (3) y con un contacto directo de placas de circuitos impresos (9) y está dispuesta en una carcasa (2) , que se llena con un medio conductor de calor (7) , caracterizado porque sobre la superficie del medio (7) se aplica una capa adhesiva, que configura un tapón de cierre (8) , que delimita una zona de contacto (4) con el contacto directo de placas de circuitos impresos (9) respecto de una zona de circuitos (5) con el al menos un componente electrónico (3) .

6. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 5, caracterizado porque como medio de conducción de calor (7) se utiliza un polvo, especialmente un polvo cerámico.

7. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 5 ó 6, caracterizado porque la carcasa (2) se agita durante el relleno con el medio conductor de calor (7) .

8. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones 5 a 7, caracterizado porque el adhesivo, en particular 25 su viscosidad, se adapta a las propiedades del medio conductor de calor (7) , de manera que no llega esencialmente ningún adhesivo al medio conductor de calor (7) .

9. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones 5 a 8, caracterizado porque se utiliza un adhesivo auto-endurecible.